Устройство для измерения ударных деформаций образца Советский патент 1993 года по МПК G01B7/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации нагрузок как при лабораторных испытаниях, так и при проведении натурных испытаний, например, в авиастроении.

Целью изобретения является повышение точности измерения путем коррекции погрешности, обусловленной релаксацией клеевого слоя между образцом и тензорезистором,

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - принцип действия устройства.

Устройство содержит сбалансированный тензомост 1, в смежные плечи которого

включены рабочий 2, приклеенный к образцу, и компенсационный 3 тензорезисторы. Последовательно компенсационному тензорезистору включено активное сопротивление 4 и второе активное сопротивление 5. Последовательно рабочему тензорезистору включена первая R-Li, цепочка 6 и вторая R-L.2 цепочка 7. К диагонали моста подключены источник питания 8 и регистратор 9. В противоположные плечи моста включены два дополнительных резистора 10 и 11.

Устройство работает следующим образом.

От источника питания 8 подается напряжение на плечи моста 1. Поскольку рабочий тензорезистор2 моста приклеен к образцу,

00 ND СЛ Ю Os СЛ

при воздействии удара на образец на тенэорезистор через клеевой слой поступает сигнал какой-либо формы, например, прямоугольный. Такой прямоугольный сигнал из-за ползучести клеевого слоя искажается и превращается в трапециевидный. График амплитудно-частотного искажения сигнала представлен кривой I на фиг. 2. Так как обычно тензорезисторы применяют для регистрации деформаций, не превышающих 0,2% (в линейной области), то данный график справедлив для сигналов любой произвольной формы. Для коррекции погрешности необходимо в смежное плечо включить корректирующее устройство, имеющее аналогичную частотную характеристику. Это требование можно выполнить подобрав параметры R-L цепочки таким образом, чтобы полное сопротивление

Ц - 0,16605 (Яft)2 + 0,00761 (tffr),

Наличие в компенсационном плече активного сопротивления 5 обеспечивает равновесие смежных плеч моста 1. На фиг. 2 поясняется принцип коррекции погрешности.

При вычитании из кривой 1 (искажение сигнала из-за наличия клеевого слоя) кривой 2 (корректирующее звено), суммарная погрешность (кривая 3) существенно уменьшается и не превышает 2-3%.

Исследования показали, что применение клея БФ-2 (постоянная времени релаксации т- 15 10 3 с при 20°С) для регистрации ударной деформации длительностью 4010 с вносит погрешность 18-20%. Наличие корректирующего звена снизило

погрешность из-за ползучести клея БФ-2 до 2-4%.

Таким образом, применение изобретения позволяет по сравнению с прототипом повысить точность на 12-18%.

Формула изобретения Устройство для измерения ударных деформаций образца, содержащее предназначенный для установки на образце тензомост, в одно плечо которого последовательно включены рабочий тензорезистор и R-Li-цепочка, а в смежное плечо последовательно включены компенсационный тензорезистор и активное сопротивление RI, источник питания и регистратор, подключенные к соответствующим диагоналям тен- зомоста, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения путем коррекции погрешности, обусловленной релаксацией клеевого слоя между образцом и тензорезистором, оно снабжено вторым активным сопротивлением . включенным в тензомост последовательно компенсационному тензорезистору, и включенной последовательно рабочему тензорезистору второй R-L-2-цепочкой, полное сопротивление Z которой выбрано из соотношения

,16605(7Tfi:)2 + 0,00761(fT)4,

где RO - активная составляющая Р-1 2-це- почки, Ом, Ro R2I

г - постоянная времени релаксации

клеевого слоя между образцом и тензорезистором, с;

f - текущая частота деформации, Гц.

I тензоност 182596Г)

3 л/койцексвцяошиЯ WHS ope л с тор

8 ясточэак питвпяя н|.|,|,|,|,|.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации ударных нагрузок как при лабораторных испытаниях, так и при проведении натурных испытаний, например, в авиастроении. Целью изобретения является повышение точности измерения путем коррекции погрешности, обусловленной релаксацией клеевого слоя между образцом и тензорезистором. Это достигается тем, что устройство снабжено вторым активным сопротивлением Ra, включенным в тен- зомост последовательно компенсационному тензорезистору, и включеннбй последовательно рабочему тензорезистору второй R-Цр цепочкой, полное сопротивление которой выбрано из соотношения: Z ,16605( ttfi)2 t 0.00761 (л: ft)4, где Ro - активная составляющая R-La цепочки (Ом), RO RZ, t постоянная времени релаксации напряжения клеевого слоя между образцом и тензорезистором (с), f - текущая частота регистрируемой деформации (Гц) 2 ил. сл с

Оиг.1

«ГЈ

Л

погрежностъ

клея

зульптргодая

-:огрепшсх:ть

корректору пщв звено